Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30.11.2021
СПбПУ (Политех)
1 688

В СПбПУ создали комплекс для испытаний лекарств от нейродегенеративных расстройств

4.5

Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали комплекс, который дает возможность исследовать электрофизиологическую активность различных участков мозга и анализировать влияние лекарственных средств, позволяющих замедлять развитие нейродегенеративных заболеваний (например, болезни Альцгеймера), у лабораторных мышей в режиме реального времени.

В СПбПУ создали комплекс для испытаний лекарств от нейродегенеративных расстройств / ©Getty images

Результаты исследования представлены здесь. «Мы реализовали программно-аппаратный комплекс для изучения мозга грызунов, который в том числе позволяет проводить стимуляцию мозга с помощью светового воздействия. С его помощью можно анализировать, как препараты для терапии нейродегенеративных заболеваний, в частности, болезней Альцгеймера и Хантингтона, влияют на мозг.

Одна из главных особенностей системы – беспроводной режим работы. То есть она, в отличие от аналогов, не ограничивает мышь в передвижениях, не мешает ее обычной жизнедеятельности», – отмечает Марина Болсуновская, научный руководитель лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ.

Исследование проведено совместно с сотрудниками Научно-исследовательского комплекса «Цифровые технологии в медико-биологических системах» Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» (в частности, с ведущими научными сотрудниками О. Л. Власовой, И. Б. Безпрозванным и другими сотрудниками Лаборатории молекулярной нейродегенерации СПбПУ).

Ранее изучить воздействие препаратов на мышах можно было только после самой терапии посредством вскрытия головного мозга и анализа срезов – эта операция только постфактум позволяла определить влияние лекарства на мышей. Кроме того, изучение активности головного мозга обычными электродами могло привести к тому, что у подопытных животных возникал некроз нейронной ткани, поэтому информацию можно было собирать за очень короткий промежуток времени – такие эксперименты приводили к быстрой смерти грызунов. Новая система работает с массивом микроэлектродов, которые в значительно меньшей степени повреждают ткани головного мозга, что дает больше времени на исследования.

Созданное в Политехническом университете устройство со встроенной батареей представляет собой небольшой имплант, подключаемый к электродам, которые устанавливаются в мозг грызуна. Данные передаются на компьютер в режиме реального времени. При необходимости модуль извлекается из гнезда на голове грызуна и заряжается. Роль зарядного устройства выполняет базовая станция, которая в рабочем режиме, когда модуль установлен на грызуне, принимает данные и передает их компьютеру.

«Во-первых, маленькие электроды снижают риск некроза, он не будет немедленно летальным для подопытного. Во-вторых, их очень много, так что образуется “гребенка” из электродов – это позволяет передавать одновременно большое количество данных с различных участков мозга. Таким образом, мы можем получать более точные и полные данные об испытаниях препаратов в режиме реального времени, и в принципе расширить поле для исследований препаратов», – поясняет Марина Болсуновская.

Разработка системы выполнена в рамках деятельности Научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Передовые цифровые технологии», который был создан по нацпроекту «Наука и университеты» в 2020 году. НЦМУ создаются на базе научных организаций, вузов или их объединений в форме консорциума для выполнения научных исследований и разработок по приоритетным направлениям научно-технологического развития России. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ) – один из ведущих технических вузов России. Политех реализует идею создания системы подготовки специалистов новой формации – «инженерный спецназ». Это высококвалифицированные кадры, способные выполнять задачи промышленности с учетом ее современных трендов. Среди партнеров СПбПУ – более 200 российских промышленных предприятий и более 100 иностранных предприятий. Политехнический университет имеет представительства в Китае и в Испании. В 2020 году Политехнический университет стал первым среди российских вузов в рейтинге TНE University Impact Rankings и получил статус научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии».
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 13:13
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

Позавчера, 13:02
Александра Медведева

Новое исследование указало на мобильные элементы, которые могут перемещаться и размножаться в пределах генома, как на наиболее вероятный источник подавляющего большинства интронов, некодирующих участков ДНК эукариот. Открытие позволяет объяснить огромные различия в количестве интронов в геномах разных видов.

Вчера, 10:24
Александр Березин

Черные дыры периодически разрывают звезды на части, но параметры конкретно этого события из ранней Вселенной поставили ученых в тупик.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

26 ноября
Денис Тулинов

Технологии искусственного интеллекта проникают во все сферы жизни. Наука не исключение — ученые начинают использовать машинное обучение все активнее, и за ним уже есть реальные научные достижения. Но это лишь прелюдия: ИИ явился не просто помочь с расчетами, его роль в будущем масштабнее — он усилит наше мышление, указывая на взаимосвязи, которые человеческому уму не видны. Наука изменится. Naked Science полагает, что у нее появился новый способ изучать мир.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: